Hybridantrieb

Der Hybridantrieb bezeichnet ein Antriebssystem, das zwei oder mehr Energiequellen zur Fortbewegung eines Fahrzeugs oder einer Maschine nutzt. In der Automobiltechnik verbindet er in der Regel einen Verbrennungsmotor mit einem oder mehreren elektrischen Motoren, die von einer Energie speichernden Batterie gespeist werden. Ziel ist eine höhere Kraftstoffeffizienz und geringere Emissionen, insbesondere im städtischen, niedrigen Lastbereich, sowie die Nutzung regenerativer Bremsenergie.

Zu den Grundkonfigurationen zählen der serielle Hybridantrieb, bei dem der Verbrennungsmotor den Generator antreibt und die Räder ausschließlich von einem Elektromotor angetrieben werden, und der parallele Hybridantrieb, bei dem Verbrennungsmotor und Elektromotor gemeinsam oder einzeln die Räder antreiben können. Eine weiterentwickelte Bauform ist der series-parallel oder Power-Split-Hybrid, bei dem ein Planetensatz die Energiepfade flexibel steuert und sowohl serielle als auch parallele Betriebsmodi ermöglicht. Plug-in-Hybride (PHEV) verfügen über größere Batterien, die extern geladen werden können und oft längere rein elektrische Reichweiten ermöglichen. Mild-Hybride (MHEV) nutzen eine kompakte elektrische Hilfseinheit zur Unterstützung des Verbrennungsmotors und verbessern Start-Stopp-Funktion und Energieeinsparung, ohne rein elektrisch fahren zu können.

Schlüsselkomponenten sind Batterie bzw. Energiespeicher, Elektromotoren, Leistungselektronik, Getriebe und ein Steuereinheitssystem, das Betriebsmodi, Lastwechsel und regenerative Bremsen koordiniert. Vorteile sind signifikante Kraftstoffeinsparungen, reduziertere Emissionen und reduzierte Geräuschentwicklung; Herausforderungen umfassen höhere Kosten, komplexe Steuerung und Gewicht durch zusätzliche Systeme. Hybridantriebe finden sich in Pkw, Nutzfahrzeugen und zunehmend in Schifffahrt sowie in spezialisierten Anwendungen. Die Entwicklung zielt auf weiter sinkende Gesamtkosten, bessere Reichweiten und Integration mit erneuerbaren Energien.